DE19614278A1 - Buried gas pipeline ball-cock - Google Patents

Buried gas pipeline ball-cock

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Abstract

The polyethylene housing sleeve encloses the ball (4) and the two polyethylene pipe connections (1, 2), using complementarily sawtoothed interfaces (10.1, 10.2) between housing and the two connections for their mutual engagement. The housing is in turn sprayed with a plastics jacket (8) equipped with the necessary activating end stops. The plug sits in a bearing shell (13) within the housing (3) or jacket (8) so this (8) if used encloses both stops and housing in the axial sense. The bearing shell (13) has an endface seal working onto both plug and housing. The pipe connection teeth should be asymmetric, the teeth flanks facing the ball (4) at a smaller angle to the ballcock axis than the other flanks. There is a gap between the engaged flanks of at least two teeth at the connection interface, and four bolts sprayed onto the side opposing the cock home in a baseplate as provided.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kugelhahn aus Kunststoff, insbesondere aus Polyethylen. Derartige Kugelhähne werden in großen Stückzahlen bei Gasleitungen verwendet, insbesondere im Erdeinbau. Hierbei werden besondere Anforderungen an die Kugelhähne gestellt. Dabei geht es insbesondere um die Dichtigkeit gegen Austreten von Gas, um die Festigkeit bei Einwirkung von Zug, Druck oder Biegemomenten sowie um die allgemeine Funktionstätigkeit, insbesondere leichte Verdrehbarkeit des Kükens und der Kugel. In der heutigen Zeit starken Wettbewerbsdruckes kommt es aber auch auf einen einfachen Aufbau und eine kostengünstige Herstellung an.The invention relates to a ball valve made of plastic, in particular Polyethylene. Such ball valves are used in large quantities Gas lines used, especially in underground installation. Here are special demands are placed on the ball valves. It works especially the tightness against gas leakage, the strength under the influence of tension, pressure or bending moments as well as around the general functional activity, in particular easy rotation of the Chick and the ball. In today's tough competitive pressure it also comes down to a simple structure and an inexpensive one Manufacturing.

Bei den bisher bekannten Kugelhähnen aus Polyethylen (PE) werden die Anschlußstutzen meist durch Schweißen mit dem Gehäuse verbunden. Schweißen ist aber nicht nur personalaufwendig und daher teuer, sondern auch mit der Gefahr verbunden, daß die Schweißnähte von Anfang an undicht sind oder im Laufe der Zeit undicht werden, beispielsweise dann, wenn auf den Kugelhahn Kräfte einwirken.In the previously known ball valves made of polyethylene (PE) Connection pieces usually connected to the housing by welding. However, welding is not only labor intensive and therefore expensive, but also also associated with the risk that the weld seams leak from the beginning are or are leaking over time, for example when on act on the ball valve forces.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kugelhahn aus Kunststoff für Wasser- und Gasleitungen derart zu gestalten, daß er die obengenannten Anforderungen erfüllt, und daß er insbesondere kostengünstig herstellbar ist.The invention has for its object a ball valve made of plastic for To design water and gas pipes so that he the above Requirements met, and that it is particularly inexpensive to manufacture.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.This object is solved by the features of claim 1.

Damit wird ein Kugelhahn geschaffen, der sich leicht und schnell montieren läßt, so daß die Herstellungskosten drastisch gesenkt werden. Dabei werden Schweißnähte vermieden. Durch die sägezahnartige Gestaltung der betreffenden Grenzflächen der Anschlußstutzen einerseits und des Gehäuses andererseits wird eine formschlüssige Verbindung geschaffen, die auch hohen Kräften, welche möglicherweise im Verlaufe des Betriebes auftreten, widerstehen. Dabei werden die Zähne des einen Elementes (des betreffenden Anschlußstutzens) sowie diejenigen des anderen Elementes (des Gehäuses) zweckmäßigerweise derart gestaltet, daß nach dem Einpressen des einzelnen Anschlußstutzens in das Gehäuse auch eine kraftschlüssige Verbindung zwischen diesen beiden Elementen herrscht, indem nämlich die Zahnflanken der beiden Elemente unter Spannung aneinander anliegen.This creates a ball valve that is quick and easy to assemble leaves, so that the manufacturing cost can be drastically reduced. In doing so Welds avoided. Due to the sawtooth-like design of the relevant interfaces of the connecting piece on the one hand and the housing  on the other hand, a positive connection is created, which is also high Forces that may arise during operation, resist. The teeth of one element (the one in question Connecting piece) and those of the other element (the housing) Conveniently designed such that after pressing in the individual Connection piece in the housing also a non-positive connection prevails between these two elements, namely the tooth flanks of the two elements lie against each other under tension.

Außerdem können noch Dichtungen in den Zahngrund eingelegt werden, die die Funktion einer Sekundärsicherung haben.Seals can also be inserted into the tooth base have the function of a secondary fuse.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen einen Kugelhahn in verschiedenen Ansichten. Figs. 1 to 4 show a ball valve in various views.

Fig. 1 zeigt den Kugelhahn in einem Axialschnitt. Fig. 1 shows the ball valve in an axial section.

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf den Gegenstand von Fig. 1 von links her gesehen. Fig. 2 is a top view of the object of Fig. 1 seen from the left.

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf den Gegenstand von Fig. 1 von oben her gesehen. Fig. 3 is a top view of the object of Fig. 1 seen from above.

Fig. 4 ist eine Draufsicht auf den Gegenstand von Fig. 1, jedoch ohne Schaltknauf, mit formgespritztem Anschlagsystem. FIG. 4 is a top view of the object of FIG. 1, but without a shift knob, with a molded injection molding system.

Fig. 5 ist eine abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes von Fig. 1. Fig. 5 is a modified embodiment of the article of FIG. 1,.

Wie man sieht, weist der Kugelhahn in jedem Falle zwei Anschlußstutzen 1, 2 aus Polyethylen auf. Diese dienen dem Anschließen von Rohrleitungen, die aber hier nicht dargestellt sind.As you can see, the ball valve has in each case two connecting pieces 1 , 2 made of polyethylene. These are used to connect pipes, but they are not shown here.

Man erkennt ferner ein hülsenförmiges Gehäuse 3. Dieses besteht ebenfalls aus Kunststoff, und zwar aus handelsüblichen PE-Rohren. Der Kunststoff kann Polyethylen sein oder ein anderes Material.A sleeve-shaped housing 3 can also be seen. This is also made of plastic, namely from commercially available PE pipes. The plastic can be polyethylene or another material.

Die Kugel 4 ist von Gehäuse 3 umschlossen und grenzt außerdem an die beiden Anschlußstutzen 1 und 2 an. Zwischen der Kugel 4 und den Anschlußstutzen 1, 2 befindet sich jeweils eine Ringdichtung 5, 6. Diese besteht in der Regel aus Gummi, kann aber auch aus Teflon oder ähnlichen Kunststoffen bestehen.The ball 4 is enclosed by the housing 3 and also adjoins the two connecting pieces 1 and 2 . Between the ball 4 and the connecting piece 1 , 2 there is an annular seal 5 , 6 . This is usually made of rubber, but can also consist of Teflon or similar plastics.

Der Kugel ist ein Küken 7 zugeordnet, mit dem die Kugel 4 geschaltet wird. Das hülsenförmige Gehäuse 3 ist von einem Mantel 8 umgeben. Dieser ist durch Aufspritzen aufgebracht. Wie man sieht, umfaßt er satt anliegend das Gehäuse 3. An seinen axialen Enden weist der Mantel Vorsprünge 8.1, 8.2 auf. Diese umgreifen entsprechende Anschläge der Anschlüsse 1, 2.The ball is assigned a chick 7 with which the ball 4 is switched. The sleeve-shaped housing 3 is surrounded by a jacket 8 . This is applied by spraying. As you can see, it fits snugly around the housing 3 . The jacket has projections 8.1 , 8.2 at its axial ends. These encompass corresponding stops of the connections 1 , 2 .

Das Küken 7 ist von einem Schaltknauf 9 umgeben.The chick 7 is surrounded by a shift knob 9 .

Ganz entscheidend ist, daß die Grenzflächen 10.1, 10.2, die zwischen den Mantelflächen der Anschlußstutzen 1, 2 einerseits und der Innenfläche des Gehäuses 3 andererseits gebildet sind, sägezahnartig gestaltet sind. Die Sägezähne der Anschlußstutzen 1, 2 einerseits und des Gehäuses 3 andererseits sind dabei komplementär zueinander ausgebildet, so daß die Flanken satt aneinander anliegen. Wie man erkennt, sind die genannten Grenzflächen nicht durchgängig aus Sägezähnen gebildet. Vielmehr weisen die Endbereiche rechteckige Vorsprünge bzw. rechteckige Vertiefungen auf, die den Kugelhahn in Längsrichtung genau arretieren. It is very important that the interfaces 10.1 , 10.2 , which are formed between the lateral surfaces of the connecting pieces 1 , 2 on the one hand and the inner surface of the housing 3 on the other hand, are sawtooth-like. The saw teeth of the connecting piece 1 , 2 on the one hand and the housing 3 on the other hand are complementary to one another, so that the flanks lie snugly against one another. As can be seen, the interfaces mentioned are not consistently formed from saw teeth. Rather, the end regions have rectangular projections or rectangular depressions which lock the ball valve exactly in the longitudinal direction.

Der Kugelhahn gemäß der Erfindung wird wie folgt hergestellt:
Zunächst werden bei den beiden Anschlußstutzen wie auch in das Gehäuse die genannten sägezahnartigen bzw. andersartig gestalteten Grenzflächen eingedreht. Sodann werden die Kugel 4 sowie die Dichtungen 5, 6 und gegebenenfalls weitere Dichtungsringe 11, 12 eingelegt. Anschließend werden die Anschlußstutzen in das Gehäuse eingepreßt. Damit ist eine formschlüssige Verbindung zwischen den Anschlußstutzen 1, 2 einerseits und dem Gehäuse 3 andererseits geschaffen. Bei entsprechender Gestaltung der Sägezähne der genannten Komponenten erfolgt auch ein strammes Anliegen zumindest an einer der beiden Flanken eines jeden Sägezahnes. Zu diesem Zwecke ist es vorteilhaft, die Sägezähne derart zu gestalten, wie dargestellt. Hierbei sind die der Kugel zugewandten Flanken der Sägezähne der Anschlußstutzen gegen die Längsachse des Kugelhahnes unter einem kleineren Winkel geneigt als die gegenüberliegenden Flanken.The ball valve according to the invention is manufactured as follows:
First, the sawtooth-like or differently designed interfaces are screwed into the two connecting pieces and into the housing. Then the ball 4 and the seals 5 , 6 and possibly further sealing rings 11 , 12 are inserted. The connecting pieces are then pressed into the housing. This creates a positive connection between the connecting pieces 1 , 2 on the one hand and the housing 3 on the other. With a corresponding design of the saw teeth of the components mentioned, there is also a tight fit at least on one of the two flanks of each saw tooth. For this purpose, it is advantageous to design the saw teeth as shown. Here, the flanks of the saw teeth of the connecting pieces facing the ball are inclined at a smaller angle to the longitudinal axis of the ball valve than the opposite flanks.

Vor dem Einpressen der Anschlußstutzen 1, 2 in das Gehäuse 3 wird das Küken 7 eingesetzt, das in seiner Nut einen Dichtring 20 aufweist, der gegen das Gehäuse 3 abdichtet. Das Küken ist von einem Ring umgeben, der an seiner Stirnseite einen Dichtring aufweist. Der Dichtring dichtet sowohl den Ring gegen das Küken 7, wie auch gegen den Mantel 3 hin ab. Sodann wird der Mantel 8 aufgespritzt, und der Schaltknauf 9 aufgesetzt.Before the connecting pieces 1 , 2 are pressed into the housing 3 , the plug 7 is inserted, which has a sealing ring 20 in its groove, which seals against the housing 3 . The chick is surrounded by a ring that has a sealing ring on its end face. The sealing ring seals both the ring against the chick 7 and against the jacket 3 . Then the jacket 8 is sprayed on and the shift knob 9 is attached.

Bereits dann, wenn die Anschlußstutzen 1, 2 mit dem Gehäuse 3 verpreßt sind, kann der Kugelhahn einer Druckprobe unterzogen werden. Beim Einpressen der Anschlußstutzen muß dafür gesorgt werden, daß sich das Gehäuse 3 nicht unzulässig stark ausdehnt. Dies kann man dadurch erzielen, daß die Sägezahnhöhen entsprechend bemessen werden. Man kann aber auch die Anschlußstutzen 1, 2 kühlen oder das Gehäuse 3 erwärmen, oder beide Maßnahmen gleichzeitig treffen. The ball valve can already be subjected to a pressure test when the connecting pieces 1 , 2 are pressed together with the housing 3 . When pressing in the connecting piece, it must be ensured that the housing 3 does not expand excessively. This can be achieved by dimensioning the saw tooth heights accordingly. But you can also cool the connector 1 , 2 or heat the housing 3 , or take both measures at the same time.

Durch die Erfindung wird es ermöglicht, das Gehäuse etwas weniger starkwandig zu gestalten. Es können dadurch handelsübliche Teile verwendet werden. Ist nämlich die Druckprobe einwandfrei verlaufen, und zwar bevor der Mantel umspritzt wird, so erbringt das Umspritzen des Mantels 8 noch eine weitere Festigkeit. Außerdem wird durch das Umspritzen mit dem Mantel 8 die Festigkeit gegen Biegen sowie gegen das Herausreißen der Einschweißbunde aus dem Gehäuse gesteigert.The invention makes it possible to make the housing somewhat less thick-walled. Commercially available parts can be used. If the pressure test has run smoothly, specifically before the jacket is overmolded, the overmolding of the jacket 8 provides a further strength. In addition, the extrusion coating with the jacket 8 increases the resistance to bending and the tearing of the welded collars from the housing.

Bei großen Kugelhähnen aus Polyethylen mit Nennweiten über DN 80 bis DN 200 und mehr ist es sehr schwierig, das mit einem Steckschlüssel auf das Küken aufgebrachte Drehmoment richtig zu dosieren, besonders dann, wenn Gummidichtungen verwendet werden. Diese pressen sich im Laufe der Jahre derart gegen die Kugel, daß der Kugelhahn oft nicht mehr betätigt werden kann.For large ball valves made of polyethylene with nominal sizes over DN 80 to DN 200 and more it is very difficult to do this with a socket wrench Correctly dose chick torque applied, especially when Rubber seals are used. These clench over the years so against the ball that the ball valve is often no longer operated can.

Gemäß der Erfindung wird vorgesehen, nicht mit Gummi zu dichten, sondern ebenfalls mit einem Kunststoff. Da die Dichtungen durch Hinterlegen von O-Ringen schwimmend gelagert ist, erfolgt eine gleichmäßige Anpressung der Kunststoffdichtung an die Kugel. Ein Festbacken der Kugel an der Dichtung wird damit verhindert.According to the invention it is provided not to seal with rubber, but instead also with a plastic. Since the seals by depositing O-rings are floating, there is even pressure on the Plastic seal on the ball. The ball sticks to the seal is prevented.

Die Kugelhähne werden in der Regel im Erdgraben eingebaut und sollen nach Möglichkeit mit dem Erdreich fest verbunden werden, bevor sie mit der Rohrleitung verschweißt werden. Zu diesem Zwecke ist es gemäß einem Gedanken der Erfindung vorteilhaft, am Kugelhahn eine Bodenplatte fest anzubringen. Das Anbringen der Bodenplatte erfolgt durch vier am Kugelhahn vorgesehene Bolzen. Diese Bolzen passen genau in Bohrungen, die hierfür in der Bodenplatte vorgesehen sind. Die Bolzen können mit der Bodenplatte durch Verschrauben, Verschweißen oder durch Einschlagen fest verbunden werden.The ball valves are usually installed in the trench and should if possible, be firmly connected to the ground before they are connected to the Pipeline to be welded. For this purpose it is according to one Thoughts of the invention advantageous, a bottom plate fixed to the ball valve to attach. The base plate is attached to the ball valve by four provided bolts. These bolts fit exactly into the holes that are used for this the bottom plate are provided. The bolts can be attached to the base plate firmly connected by screwing, welding or hammering will.

Claims (8)

1. Kugelhahn
  • 1.1 mit zwei Anschlußstutzen (1, 2) aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyethylen, zum Anschließen zweier Rohrleitungen
  • 1.2 mit einem hülsenförmigen Gehäuse (3) aus Kunststoff, vorzugsweise Polyethylen, das die beiden Anschlußstutzen (1, 2) umgreift und die Kugel (4) umhüllt
  • 1.3 die Grenzflächen (10.1, 10.2) zwischen den Anschlußstutzen (1, 2) und dem Gehäuse (3) sind sägezahnartig und komplementär zueinander gestaltet und greifen ineinander
  • 1.4 das Gehäuse (3) ist von einem aufgespritzten Kunststoffmantel (8) umhüllt, der bereits alle zum Betätigen notwendigen Anschläge beinhaltet.
1. Ball valve
  • 1.1 with two connecting pieces ( 1 , 2 ) made of plastic, preferably made of polyethylene, for connecting two pipes
  • 1.2 with a sleeve-shaped housing ( 3 ) made of plastic, preferably polyethylene, which surrounds the two connecting pieces ( 1 , 2 ) and envelops the ball ( 4 )
  • 1.3 the interfaces ( 10.1 , 10.2 ) between the connecting piece ( 1 , 2 ) and the housing ( 3 ) are sawtooth-like and complementary to each other and interlock
  • 1.4 the housing ( 3 ) is encased in a sprayed-on plastic jacket ( 8 ) which already contains all the stops required for actuation.
2. Kugelhahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lagerschale (13) für das Küken im Gehäuse (3) sowie im Mantel (8) eingelegt ist.2. Ball valve according to claim 1, characterized in that a bearing shell ( 13 ) for the chick in the housing ( 3 ) and in the jacket ( 8 ) is inserted. 3. Kugelhahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (8) in axialer Richtung das Gehäuse (3) übergreift und die Anschläge der Anschlußstutzen (1, 2) umgreift.3. Ball valve according to claim 1 or 2, characterized in that the jacket ( 8 ) engages over the housing ( 3 ) in the axial direction and engages around the stops of the connecting piece ( 1 , 2 ). 4. Kugelhahn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale an ihrer Stirnseite eine Dichtung aufweist, die sowohl gegen das Küken als auch gegen das Gehäuse (3) hin abdichtet.4. Ball valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the bearing shell has on its end face a seal which seals both against the plug and against the housing ( 3 ). 5. Kugelhahn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne asymmetrisch sind. 5. Ball valve according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the teeth are asymmetrical.   6. Kugelhahn nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die der Kugel zugewandte Flanke der Zähne der Anschlußstutzen (1, 2) mit der Längsachse des Kugelhahnes eine geringere Neigung aufweist als die anderen Flanken dieser Zähne.6. Ball valve according to claim 5, characterized in that the flank of the teeth of the connecting piece ( 1 , 2 ) facing the ball has a lower inclination with the longitudinal axis of the ball valve than the other flanks of these teeth. 7. Kugelhahn nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwischen zwei Flanken von miteinander in Eingriff befindlichen Zähnen eine Lücke klafft.7. Ball valve according to claim 5 or 6, characterized in that engaged at least between two flanks of each other there is a gap in the teeth. 8. Kugelhahn nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Küken gegenüberliegenden Seite vier Bolzen aufgespritzt sind, die in Bohrungen einer hierfür vorgesehenen Bodenplatte passen.8. Ball valve according to one of claims 1 to 8, characterized characterized in that on the opposite side of the chick four Bolts are sprayed into the holes provided for this purpose Base plate fit.
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